Астрономи вперше показали, як виглядає атмосфера гарячого Юпітера зсередини

Міжнародна команда астрономів вперше створила тривимірну карту атмосфери екзопланети, застосувавши техніку спектроскопічного картування. Дослідження, проведене за участі науковців із Корнелльського та Бірмінгемського університетів, охопило надзвичайно гарячу планету WASP-18b, яка обертається навколо своєї зорі за 23 години та завжди повернена до неї одним боком.

Спостереження різних довжин хвиль показують різні температури на різних глибинах в атмосфері планети. Виникає чітка особливість. Джерело зображення: Chal­len­er et al., Nature Astron­o­my 2025 (CC BY 4.0)

WASP-18b належить до класу «гарячих Юпітерів» і має масу, приблизно вдесятеро більшу за масу Юпітера. Раніше телескоп James Webb (JWST) виявив у її атмосфері водяну пару, а нові спостереження дозволили змоделювати розподіл температур у трьох вимірах. За словами провідного автора Райана Чалленера, команда аналізувала світло, яке змінюється під час проходження планети за зорею та її повернення, використовуючи різні довжини хвиль для виявлення окремих атмосферних шарів.

Результати показали, що на освітленому боці WASP-18b існує надзвичайно гаряча ділянка, оточена холоднішим кільцем. У цій зоні виявлено менше водяної пари, що свідчить про розпад молекул води під дією високих температур — явище, яке раніше передбачали теоретично, але вперше підтвердили спостереженнями.

Співавторка дослідження Анжалі П’єтт зазначила, що більшість екзопланет розташовані надто близько до своїх зір, щоб їх можна було безпосередньо зняти, однак спектроскопічне картування відкриває нові можливості для вивчення їхньої структури. Метод дозволяє дослідити, як температура та склад атмосфери змінюються з висотою та широтою.

Команда планує застосувати цю техніку до інших «гарячих Юпітерів», щоб краще зрозуміти фізику їхніх атмосфер. Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Astron­o­my.